Все о минерале кварц.

На аукционе коллекции драгоценных камней Хоупа, каталог которой был опубликован в 1839 г., было выставлено на продажу несколько интересных образцов кварца. В статье автора настоящей книги (ODo-noghue, 1970) приведены детальные описания этих камней и цены, по которым они были проданы.

Соломенно-желтый кернгорм размером 2,1 х 1,9 см при толщине 2,1 см. Стоимость камня 5 фунтов стерлингов; сейчас он находится в Музее Виктории и Альберта в составе коллекции Чонси Хэра Таунзенда. Музейный регистрационный номер 1182-69.

Цейлонский двойниковый камень, наполовину дымчатый, наполовину пурпурный, в виде овала размером 1,8 х 0,65 см. Цена 10 фунтов стерлингов. Коллекция Таунзенда, регистрационный номер 1186-69.

Вырезанный в форме сердечка розовый сибирский аметист размером 2,3 х 2,3 см. Цена 7 фунтов, коллекция Таунзенда, номер 1189-69.

Яркоокрашенный полосатый аметист размером 2,3 х 2,65 см при толщине 1,3 см. Цена 15 фунтов, коллекция Таунзенда, номер 1191-69.

Кусок халцедона на аметисте; верхний слой срезан так, что ею рисунок напоминает шкуру пантеры, выпуклая обратная сторона аметиста имеет гравированный вакхический рисунок. Цена 15 фунтов стерлингов. Размер 2 х 15 мм. Коллекция Таунзенда. номер 1208-69.

Овальный серый моховой агат с черными дендритами, отнесенный Герцем к опалу. Размер 2,5 х 1,9 см. Цена 15 фунтов стерлингов. Коллекция Таунзенда, номер 1215-69.

Распиловка огненного агата описана Дейлом (Dale, 1981), который отмечает, что материал обычно покрыт толстым слоем халцедона с лежащим под ним коричневым слоем. Игра цветов возникает только в том случае, когда свет проходит через оба эти слоя. Ниже опять располагается коричневый слой, за ним иногда следует слой какой-либо иной окраски, который вместе с первым окрашенным слоем создает весь спектр окраски камня. Дейл, специализировавшийся на вырезании изображений животных из огненного агата, обнаружил, что струйчатая структура камня подсказывает мастеру места, где следует поместить наиболее важные детали рисунка. При распиловке «тигрового глаза» для получения эффекта переливчатости нужно, чтобы волокна лежали параллельно основанию камня. Если вырезать камень перпендикулярно к этому направлению, возникнет эффект «бычьего глаза». Камень следует полировать на коже окисью олова, окисью алюминия или алмазным порошком 50000 (это наилучший полирующий материал). Чем выше кабошон, тем шире будут полосы-бока высоких кабошонов должны иметь коническую форму. Камень, в котором волокна расположены неправильно, не следует использовать для огранки, поскольку его поверхность будет неровной.

Вуд и Нассау (Wood, Nassau, 1968) исследовали плоскопараллельные пластинки, помещавшиеся перпендикулярно к падающему пучку. При такой схеме не происходило преломления и путь луча не претерпевал каких-либо геометрических изменений. Это-идеальный метод, однако совершенно ясно, что ограненные камни исследовать таким способом сложнее. В этом случае показатель преломления неодинаков для разных длин волн падающего луча вследствие дисперсии, и поэтому геометрия прохождения луча также непостоянна и непрерывно изменяется в зависимости от длины волны. Нельзя быть уверенным, что пути прямого и прошедшего через ограненный камень лучей останутся симметричными.

Кроме того, после прохождения через камень лишь небольшая часть общего количества излучения окажется зарегистрированной детектором. Цеччини (Zecchini, 1979) рассматривал взаимно противоположное действие преломления и дисперсии на регистрируемый инфракрасный спектр. Для исследования ограненных кристаллов кварца он применял открытую кювету с постоянной длиной пути луча, заполненную CCL4, выполняющим роль иммерсионной жидкости. При длине волны 589 нм четырехлористый углерод имеет показатель преломления 1,4607. Некоторое неудобство использования содержащих галогены углеводородов, подобных СС14, заключается в опасности повреждения зеркал гидридами галогенов. Линд и Шмецер предпочитали пользоваться жидким парафином, который не содержит галогенов и не имеет линий поглощения в области 3800-3000 см1. Его показатель преломления составляет 1480-1484. Поскольку прозрачность парафина низка, была сделана специальная кювета с переменной длиной пути луча. В качестве материала окон применялся бромистый калий.

С 1898 по 1908 г. были опубликованы работы итальянского экспериментатора Г. Специа (G. Spezia), который выращивал кварц на затравочных кристаллах и при этом получал кристаллы достаточных для промышленных целей размеров. Нассау (Nassau, 1980) приводит в своей книге детальное описание оборудования, использовавшегося Специа. Покрытый изнутри серебром автоклав имел 5 см в диаметре и 30 см в длину. Температура верхней его части, где находилась корзинка из серебряной проволоки с обломками природного кварца, достигала 320-350°С, в то время как нижняя часть была нагрета до 165-180°С. Кристаллизационный раствор содержал 2% Na2So03-8H20. Процесс протекал в течение 5 мес. Давление оценивалось в 150 бар. В работе, датированной 1908 г., Специа указывал, что он добавлял к раствору 1,9% Na2Si03 и 12,7% NaCl.

Нассау приводит рисунок кристалла природного кварца длиной 1 см, который использовался в качестве затравки. После пяти месяцев отложения материала гидротермальным методом две обломанные головки выросли заново, на неповрежденном конце кристалла также происходил некоторый рост. Вновь наросшие участки казались более прозрачными, чем исходный кристалл. Затравки помещали в автоклав путем их подвешивания на серебряной проволоке: внутренняя поверхность автоклава также была покрыта серебром для предохранения от захвата кристаллизационным раствором каких-либо загрязнений и, как следствие, окрашивания кристаллов. В качестве ростовой среды использовалась горячая вода с силикатом натрия и шихтой, состоящей из измельченного природного кварца. При длительности процесса до 199 сут на затравке наросло около 15 мм нового кварца. В отличие от современной гидротермальной методики Специа поддерживал более высокую температуру в верхней части сосуда и более низкую в нижней части. Сейчас известно, что перенос происходит от более горячей части к более холодной. Ошибочным распределением температуры можно объяснить относительно малую скорость роста в опытах Специа. По словам Нассау, если бы Специа перевернул сосуд вверх дном, было бы куда как лучше.